第一代含炭防化服出現于20世紀60年代，以含炭非織造織物、含炭泡沫塑料復合織物、含炭絨物為含炭層作吸附材料。這種吸附材料是將粉狀活性炭附著到不同類型的基材上制成的，基材為聚氨酯泡沫，棉法蘭絨或非織造織物。

 

    含炭絨布的基材多選用法蘭絨，對于這種材料的研究，我國軍隊進行了深入地探索，但是最終研制的成品透氣性都非常低。

 

    第二代含炭防化服以微球形活性炭復合物為含炭層，始于20世紀70年代，其中以1985年德國布魯歇爾有限公司開發的薩拉托伽(Saratoga)防化服最具代表性。這種技術采用了以直徑為0.5～1.0 mm的活性炭按預定的圖型以點狀粘接到纖維層上，這個纖維層可以是聚酰胺織物、聚酯織物、棉織物或棉針織物。

 

    與粉狀的活性炭吸附層相比，球形活性炭約有85％的表面用于毒劑蒸氣的吸附(剩余15％的表面積由粘接到纖維上的膠合劑包覆)。當粉狀或球形的活性炭以相同的速率吸附蒸氣時，球形活性炭吸附層吸附化學毒劑的總容量大約為粉狀活性炭吸附層的3倍。但是，在使用球形活性炭復合織物作防化服材料時應考慮防化服的重量、應激性及成本。

 

    第三代防化服以活性碳纖維復合織物為吸附層。早在20世紀70年代初人們就提出了以活性碳纖維布為核生化防護服材料的設想，但由于纖維狀活性碳強度差、不耐洗等原因一直沒有得到廣泛使用，直到1992年英國波頓化學防護研究所宣布解決了活性碳纖維的技術難點，制造出了質量比Saratoga防化服輕一半，而防毒性能、生理性能、使用性能和耐洗性能更為優良的防化服，并在2007年5月召開的第九屆國際核生化研討會上，展示了這種新型的活性碳纖維核生化防護服。

 

    這種防化服的吸附材料采用活性碳纖維與聚酯織物、聚酰胺織物或棉織物復合(碳纖維與聚酯等織物進行復合制成吸附層)，經過阻燃等后處理，達到在防止毒劑滲入的同時起到阻燃、防水、防油、偽裝等作用的目的。與活性炭相比，活性碳纖維成型性好，易于制成各種形態的織物，更易于與其他織物的復合，制成的防化服體積小，透氣性和吸附性也顯著提高，更便于戰爭中的應用。